文|趕碳號
當前TOPCon、HJT兩條技術路線孰強孰弱,一目了然:TOPCon一騎絕塵,是當前絕大多數企業(yè)的共同選擇,甚至已成N型電池代名詞。反觀HJT,據統(tǒng)計,自2022年1月份至2023年8月中,前后近40家企業(yè)曾轟轟烈烈地公告,超過合計600GW的HJT異質結電池項目。
但是,HJT陣營目前分化嚴重,有些企業(yè)已經半途而廢,有的則在資金、技術、成本等壓力下苦苦掙扎,只有極少數企業(yè),孤勇前行,繼續(xù)擴張……
今天,我們聚焦一場HJT的大聚會,以期能夠窺一斑而見全豹。
01 頭部企業(yè)的艱難選擇
HJT擁躉、明陽光伏研究院院長羅騫經常感慨:
“一直以來,在HJT陣營缺乏晶科能源這樣的引領者。但是,現在這種局面可能將要改變。”
和明星企業(yè)扎堆的TOPCon相比,HJT陣營顯得有些孤單。2022年,光伏組件出貨量TOP10企業(yè),沒有一家純HJT技術路線的企業(yè)。但是,TOP10中,沒有一家缺席TOPCon。
縱使隆基綠能在HJT創(chuàng)造了多項電池轉換效率的紀錄;天合光能HJT技術已經研發(fā)布局10年之久,通威股份、阿特斯均宣布同時布局了TOPCon、HJT兩大技術路線……但是上述這幾家企業(yè),均沒有旗幟鮮明地舉起過HJT技術路線的大旗。
阿特斯技術研究院院長蔣方舟講了一通大實話:
“對于跨界干光伏的企業(yè)來說,HJT進入門檻很低,只要能盈利,就可以做;但是對于頭部企業(yè)來說,門檻卻很高,至少要達到Level2,甚至要達到Level3,在效率、成本、產品溢價三項指標上做得更好,投資回報不能低于TOPCon。”
注:以上僅指運營利潤(售價減去成本),不含研發(fā)費用和管理費用
通威股份光伏首席技術官邢國強也認同上述觀點,頭部企業(yè)要考慮的因素實在太多了。
HJT的前景即使再好,也要回到現實。企業(yè)放著正在賺錢的TOPCon不做,而去做不怎么賺錢的HJT,怎能向投資者交代呢?
經歷數次光伏周期屹立不倒的大企業(yè)們都知道:穩(wěn)健更重要。在一條技術路線還沒有成熟時,姑且讓跑得快的企業(yè)先行先試。先行者不斷試錯,交夠了學費,找到一條正確的道路之后,自己再跟進其實也不遲。無論是PERC還是TOPCon,都是因循著這樣的邏輯。但是現在,HJT量產的條件似乎已經逐漸成熟,頭部企業(yè)對HJT的態(tài)度,也正在發(fā)生微妙的變化。
阿特斯,是市場中極少數能夠同時提供TOPCon和HJT組件產品的企業(yè)。當然,阿特斯的HJT組件的出貨量還很少,其iHero系列產品主推54片半片規(guī)格,組件最高功率達到445W,組件效率可達22.8%。
阿特斯在剛剛發(fā)布的中報中,披露了HJT的喜訊:
目前阿特斯的 HJT 中試線已經量產,電池量產效率達到25.6%。公司通過雙面微晶改造技術,實現效率的進一步提升,預計今年四季度量產效率提升至26%。不過,阿特斯官網上的主力產品均是TOPCon和PERC,并不見這款產品的身影。
通威股份今年在HJT方面亦有重大突破。
2023年6月,通威太陽能啟動210半片微晶技改,搭配THC技術(全稱:Tongwei HJT Cell,使用HJT技術路線的通威電池片產品),預測組件功率達到710瓦,比PERC高出55瓦,成本進一步降低。2023年8月,通威210半片雙面微晶技改完成,量產效率最高達26.49%,2023年四季度THC將開啟GW級量產驗證。
據了解,另外還有兩家TOP10的組件企業(yè)亦有可能布局GW級HJT量產組件。
如果說之前TOPCon一統(tǒng)江湖,大企業(yè)并未真正參與HJT,那么現在,幾家頭部企業(yè)HJT的量產計劃和行動,算是打開了一個缺口。
這將極大提振HJT陣營的企業(yè)以及投資者們的信心。畢竟,對于大多數人而言,在自己看不明白的時候,可以相信頭部企業(yè)的選擇與判斷。另外,包括HJT在內,任何一條技術路線,只有參與的人多了,通過技術進步不斷地提質、降本才會更為迅速。
按照蔣方舟、邢國強的邏輯,現在一些企業(yè)加大布局HJT的力度,或許是因為HJT在市場競爭力方面,已經達到或趕超TOPCon,至少是有把握在未來能夠趕超TOPCon。這些觀點,都可以視為HJT陣營嘗試發(fā)起反攻的一個積極信號。
02 降本壓倒一切
HJT為什么不及TOPCon受歡迎?原因大家都清楚:轉換效率沒有明顯提升,成本高出一大截。HJT電池技術研發(fā)的核心就是“提效降本”。
HJT工藝僅有四步:清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、TCO薄膜制備和絲網印刷。HJT降本路線也非常清晰,業(yè)內基本達成共識——“三減一增”。具體包括:
“減銀:銀包銅解決方案”、“減柵:0BB工藝解決方案”、“減硅:硅片薄片化”以及“一增:UV轉 光膠膜增效延壽命”。
除此之外,“低銦”、“電鍍銅”等技術均為重要的HJT提效降本方案。
現在HJT降本的成果非常顯著。
東方日升異質結事業(yè)部總經理楊伯川舉例說:“降低金屬化成本為例,東方日升異質結團隊通過0BB技術、低銀漿料、電鍍銅等多種手段,看到了將銀漿成本從之前2毛/W降至5分/W以下的巨大可能?!?/p>
楊伯川根據東方日升現有的進度和數據,預測這一目標在2024年上半年就能實現,屆時異質結電池的單瓦銀耗將達到驚人的7mg/W。
“減銀”、“減柵”是HJT電池研發(fā)該做的事情,“減硅”似乎有點超出電池企業(yè)主業(yè)了。但是現在HJT的企業(yè)研發(fā)趨勢就是向上游拓展——做硅片。
其中,華晟新能源旗幟最為鮮明,不僅布局了硅片產能,且又開發(fā)CCZ(單晶連續(xù)直拉技術)等。
通威股份在發(fā)布中報的同時也宣布在樂山的峨眉山市、五通橋區(qū)各投建16GW拉棒、切片、電池片項目。
阿特斯中報披露,基于 N 型(摻磷)硅片熱處理吸雜技術,在晶體端導入多拉棒、使用 P 型單晶原料等技術,在切片端導入半棒切片、超薄硅片等技術,目標是做出適合HJT的低成本硅片。
企業(yè)做HJT電池,現在延伸到硅片,是基于HJT的獨特性:
第一,硅片減薄不影響HJT電池轉換效率,HJT天然適合薄硅片。HJT電池低溫工藝減少了硅片受熱發(fā)生翹曲的可能,所以相比TOPCon電池,HJT電池的硅片薄片化優(yōu)勢更為明顯。
目前HJT已經導入110μm厚度的量產,未來有望降低至100μm甚至90μm,而TOPCon目前主流厚度在125μm-135μm之間。
究竟將來HJT硅片能多薄,硅片和電池片企業(yè)估計還沒有完全計劃好,但是做切片設備的高測股份已經向50μm的厚度去研發(fā)了。
不過,硅片也不是越薄越好。去年,隆基綠能鐘寶申在杭州就曾公開表示,硅片無限度地薄會增加隱裂等風險,畢竟光伏組件是一個需要使用二三十年的產品。這個觀點也代表了行業(yè)對于硅片薄片化的普遍擔憂。
第二,由于HJT電池對硅片的氧含量并不敏感,因此可以采用剩余的邊皮料直接切割成半片,可直接降低成本。TOPCon對硅片氧含量更為敏感,因此對邊皮料切割的硅片適用度低于HJT電池。也因此,華晟能源現在可以100%使用價格更有競爭力的顆粒硅,且技術上實現了連續(xù)直拉,通過工藝改進,降低生產成本。
硅片雙龍頭之一的TCL中環(huán),宣稱可以生產幾百種硅片,自然也是可能滿足HJT電池所需要的硅片。但是現實是:TCL中環(huán)可以提供更薄硅片、較低要求的氧量硅片,但價格并不美麗。由此,HJT企業(yè)為了降本,只能自己親自下場做硅片。
03 26%,只是HJT的起點?
面對現在形形色色的降本途徑,通威股份邢國強反復強調:“所有以降低效率為代價的降本,都是短期的。隨著技術的進步,效率的杠桿作用將越來越大。未來還就是把效率提上去,用效率勝于市場。”
HJT和TOPCon相比,效率如何?之前HJT不被看好的原因在于,轉換效率沒有較TOPCon有明顯提升,但是成本卻高出不少。
從各家公司披露的電池轉換效率上,暫時沒有看到HJT在效率上明顯領先。
之前趕碳號就已經關注到:各家企業(yè)披露的TOPCon轉換效率普遍較高。幾乎所有企業(yè)披露的效率均在25%以上,大多數企業(yè)在25.5%以上。晶科、捷泰、天合頭部企業(yè)預計年底電池轉換效率在25.8%。
HJT電池的轉化效率情況如下:
今年3月,華晟三期導入i-HJT3.0工藝,有望迅速將華晟182異質結電池片量產平均效率提升至25.5%以上;
阿特斯披露,通過雙面微晶改造技術,實現效率的進一步提升,預計今年四季度量產效率提升至26%;
通威股份披露,2023年8月,210半片雙面微晶技改完成,量產效率最高26.49%,2023年四季度THL將開啟GW級量產驗證。
從數據上看,兩條技術路線差距有一些,但是并不大。但是TOPCon普遍存在電池轉換效率降檔的問題,一般需要降兩檔:TOPCon25.4%的電池轉換效率,相當于PERC或是HJT的25%。
據一位HJT研發(fā)人員介紹:“假如TOPCon的實際效率達到25%,那么700W+組件應成為主流?!?/p>
根據InfoLink數據,以TOPCon M10 雙玻組件144 版型主流檔位570-575W 為例,實際效率約為24.2%。
這種TOPCon電池轉換效率虛高的現象,有少部分屬于企業(yè)自己虛假披露,有的則是客觀原因造成的,是TOPCon電池效率計算方法和其在組件中的應用決定的。
因此,一些TOPCon電池片成品,要標注兩個轉換效率:電池名義轉換效率和實際效率。
東方日升全球市場總監(jiān)莊英宏大膽預言:26%的轉換效率可能是TOPCon的天花板,但它只是HJT的起點。這種說法雖然夸張,但展示了他對HJT未來的信心,也不無道理。
首先,HJT的理論轉換效率更高。若與鈣鈦礦疊層可以達到30%以上。雖然,這看上去貌似仍很遙遠。
其次,HJT中試線效率不斷創(chuàng)新高,轉換效率提升更快。
有一種未經證實的傳聞,現在一些企業(yè)能夠“輕松”地在HJT中試線上做出來26%、27%以上的效率,實驗室最高效率已達到29%。不過,這些轉化效率尚未經過第三方機構的驗證?,F在經第三方驗證的紀錄仍是去年隆基綠能創(chuàng)造:轉換效率達26.81%。如果上述傳聞屬實,那么隆基的這個世界紀錄將被輕松擊破。
不管怎樣,HJT方面的效率提升給外界的印象,要比TOPCon更容易一些,也更快。通威股份去年年報披露N型TOPCon電池平均轉換效率達到24.5%,HJT電池平均轉換效率達到24.6%(部分新建TOPCon和HJT產線效率更高)。天合光能披露:N型i-TOPCon電池量產效率提升至25.3%;同步積極投入研發(fā)新型HJT電池,實驗室效率達到25.6%。
HJT企業(yè)未廣泛披露中試效率的另一個原因,仍然在于成本過高。在實驗室條件下,HJT電池疊加了許多新技術,是在高成本下做出的高效率,尚不能實現商業(yè)價值,也沒有現實意義。
后記
一家尚未布局HJT的頭部企業(yè)研發(fā)高管表示:“我們希望看到其他企業(yè)在HJT技術上的突破。只要一家企業(yè)能做出來,就能證明技術路線可以走得通,其他企業(yè)很多就能復制。一家企業(yè)的成功,就是整個行動的成功?!痹撈髽I(yè)一直在研發(fā),一直在觀望,隨時準備著。
華晟新能源的掌門人徐曉華就說,“異質結已經過了需要搖旗吶喊的時候,現在到了需要悶頭干出來的時候?!盚JT需要企業(yè)用行動證明自己。TOPCon路線成為N型技術的主流僅用了幾個月,HTJ若要“迎頭趕上”可能也只需要一個契機,比如量產電池效率的新突破、成本的大大壓縮。
現在HJT玩家越來越多,現在通威、阿特斯已經釋放出了積極的信號,未來若隆基、正泰等頭部企業(yè)跟隨,那么HJT的降本增速之路將會更快。